談談arm下的函數棧


引言

  這篇文章簡要說說函數是怎么傳入參數的,我們都知道,當一個函數調用使用少量參數(ARM上是少於等於4個)時,參數是通過寄存器進行傳值(ARM上是通過r0,r1,r2,r3),而當參數多於4個時,會將多出的參數壓入棧中進行傳遞(其實在函數調用過程中也會把r0,r1,r2,r3傳遞的參數壓入棧),具體是什么實現的呢,我們看看。

 

函數棧

  首先我們需要了解一下linux下一個進程的內存地址空間是如何布局的,在linux中,0~3G的虛擬地址為進程所有,3G~4G由內核所使用,每一個進程都有自己獨立的0~3G內存地址空間。當進程進行函數調用時,我們都知道傳入被調用函數的參數是通過棧進行操作的,這里我們只需要簡單了解一下linux的內存地址空間中的棧是自頂向下生長的,就是棧底出於高地址處,棧頂出於低地址處。

 

  好的,簡單了解了內存地址空間的棧后,我們還需要簡單了解一下EBPESP這兩個寄存器,EBP是用保存棧低地址的,而ESP用於保存棧頂地址,而每一次函數調用會涉及到一個棧幀

 

舉個實例詳細說明一下一個函數幀的特點,比如

 1 /* B被A調用
 2  * 參數:data1, data2, data3
 3  * 局部變量: s1, s2, s3 */
 4 void B (int data1, int data2, int data3)
 5 {
 6     int b_s1;
 7     int b_s2;
 8     int b_s3;
 9 }
10  
11 /* A調用B函數 */
12 void A (void)
13 {
14     int a_s1;
15     int a_s2;
16     int a_s3;
17     
18     B (1, 2, 3);
19     printf ("1\n");
20 }

 

在以上例子中棧幀情況如下圖所示

 

  從圖例中可以看出,當A函數沒有調用B函數時,A函數的棧幀只保存着局部變量,而EBP(棧底指針)指向的是A函數的函數棧幀頭,而當A函數調用B函數時,A函數會將B函數所需要的參數從右往左壓入棧(在例子中先壓入3,之后是2,最后是1),之后會將A調用完B之后所需要運行的第一條指令壓入棧,此時建立一個B的棧幀,具體流程:

  • 從右往左將B函數所需參數壓入棧
  • 壓入執行完B函數之后的第一條指令地址
  • 建立B棧幀
  • 壓入A棧幀的棧底
  • 壓入B函數保護的寄存器
  • 壓入B函數的局部變量

 

小結

   其實每一種處理器架構所使用的方式都不一樣,在arm上我幾個參數和不定參數的情況通過匯編代碼查看又不相同,之后反匯編后研究透了會再發布一篇博文專門說這個,現在這篇就當做一個入門知識吧。


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